Без электроэнергии в современном мире никак. Так или иначе, практически все вертится вокруг наличия электрической энергии. И человечество пытается изобрести все больше способов ее получения, так, чтобы не быть привязанным к невозобновляемым источникам энергии. В ход идут ветряные станции, солнечные батареи, энергия приливов и т.д.
Но и полученную энергию необходимо как-то хранить, не всегда она необходима прямо здесь и сейчас. И тогда в ход идут многоразовые аккумуляторы и еще более распространенные разовые батарейки. А с учетом огромного ассортимента электроприборов, нуждающихся в батарейках, также огромным является и ассортимент самих батареек, как по внешним габаритам, так и емкости и силе тока.
Любопытно знать! Химические источники энергии делятся на 2 типа, первичные и вторичные. В первичных источниках тока (батарейках) процесс протекает необратимо. К вторичным источникам тока относят перезаряжаемые аккумуляторы, из названия которых понятно, что их можно зарядить повторно, после исчерпания энергии.
Самыми распространенными видами батареек являются щелочные и солевые. Конструктивно они одинаковы и отличаются видом электролита. Соответственно их возможности и цены несколько отличаются. Щелочные (на которых чаще всего написано Alkaline) хранятся дольше солевых, имеют большую емкость (при постоянном разряде обеспечивают большую емкость), меньший саморазряд при хранении. Ну конечно при этом более высокую стоимость.
Более простыми являются солевые батарейки. Кстати производители щелочных батареек любят себя сравнивать именно с ними, называя их «обычными».
Именно эти самые доступные батарейки и прошли тернистый путь сравнительного тестирования. В исследование мы взяли самый популярный размер, так называемый «пальчиковый», а если быть более точными то формат АА (он же R6).
Любопытно знать! Щелочные батарейки имеют такое же обозначение, только прибавляется буква L, т.е. батарейка будет иметь размер LR6.
Маркировка и Упаковка Упаковка и Маркировка. Значительная часть батареек может продаваться поштучно и чаще всего они комплектуются по 4 штуки в обычном целлофане с очень маленькой этикеткой. Гораздо более приемлемой упаковкой и соответственно маркировкой является картонная этикетка с приклеенным пластиком с батарейками внутри. Но с точки зрения защиты содержимого (в первую очередь от замыкания контактов) замечаний к упаковки не было, и мы посчитали возможным не оценивать упаковки, а сосредоточится на маркировке.
И вот здесь возвращаемся к маленькой этикетке. Настолько маленькой, что даже весьма нужные данные, и не просто нужные, но и обязательные, на ней отсутствуют. За это мы, конечно же, существенно снизили оценки. К таким образцам относятся батарейки GP и Philips с оценками «очень плохо» и «плохо». У них вообще отсутствовала информация о производителе и поставщике. До «удовлетворительно» были снижены оценки за маркировку у батареек Maxell, Panasonic и Sony.
Время разряда. Здесь все понятно, чем больше время разряда, тем больше проработает батарейка и электроприбор. Естественно, что самым малым временем работы отличаются высокие нагрузки. Время работы колеблется от 5 ч. 55 мин («Наша сила») и 5 ч. 25 мин (Philips) до 3 ч. 05 мин («Эксперт»). Оценки соответственно равномерно разделяются в зависимости от показателя.
При средних нагрузках время работы составило от 13 ч. 20 мин («Наша сила») и 12 ч. 20 мин (Panasonic) до 8 ч. 00 мин («Эксперт»).
При малых нагрузках время работы тестируемых батареек составило от 87 ч. 36 мин (Sony) и 85 ч. 12 мин (Varta) до 62 ч. 24 мин («Эксперт»).
Отданная энергия. Полученная прибором и соответственно отданная батарей энергия выражается в Джоулях (Дж). В этом пункте зависимость такая же, как и у времени разряда: чем больше энергии отдаст батарея, тем лучше для пользователя (все полученные данные отражены в таблице ниже).
Цена 1 кДж (килоджоуля). Собственно говоря, как было сказано выше, энергия измеряется в Джоулях и задача батарейки выдать нужную нам энергию с минимальными затратами. Т.е. чем меньше денег, тем лучше для нашего кармана. Высчитывается она просто, исходя из цены одной батарейки и отданной энергии. Поскольку отданная энергия отличается в зависимости от нагрузки, и то и цена будет отличаться.
При высокой нагрузке самыми выгодными образцами получились батарейки «Наша сила» (1,02 грн.), Maxell (1,19 грн.) и Philips (1,59 грн.).
При средней нагрузке самыми выгодными батарейками получились Maxell (0,82 грн.), «Наша сила» (0,84 грн.) и Panasonic (1,20 грн.).
При низкой нагрузке самыми выгодными батарейками получились Maxell (0,48 грн.), «Наша сила» (0,60 грн.) и Panasonic (0,73 грн.).
Внутреннее сопротивление. Этот пункт измерений показывает, насколько долго продержится батарейка без работы (т.е. имеет меньше потери энергии), соответственно имеет низкий саморазряд. Измеряется в Ом и чем меньше полученная цифра, тем лучше.
Любопытно знать! Для снижения уровня саморазряда, т.е. более длительного хранения батареек, их можно хранить в холодильнике. Поскольку пониженная температура напрямую влияет на выход энергии. Что каждый потребитель может заметить при работе аккумулятора мобильного телефона на морозе. Т.е. для работы низкая температура плохо, а для хранения хорошо.
Первоначальное напряжение. Данные, полученные в начале работы батарей, т.е. каково реальное напряжение было в батарейках. Все образцы заявлены с напряжением 1,5 В, по факту несколько больше у всех. Так что замечаний здесь не было.
Любопытно знать! Перезаряжаемые аккумуляторы того же размера имеют другое напряжение (1,2 В против 1,5 В в батарейках), поэтому не всегда годятся для полноценной замены. Для некоторых изделий это является критичным, например, для метеостанций La Crosse.
Цена и качество
использование Знака Качества на товарах.
П о результатам теста из 8 марок солевых пальчиковых батареек оценку «отлично» получил лишь один образец – «Наша сила», показав лучшие данные почти по всем показателям. А с учетом стоимости этих образцов в 3,00 грн. за штуку, это очень неплохой выбор в таком типе продукции.
Хорошистами являются уже сразу 4 образца: Maxell (2,50 грн/шт.), Panasonic (3,75 грн/шт.), Sony (4,00 грн/шт.) и Varta (6,99 грн/шт.).
С оценкой «удовлетворительно» тест прошла батарейка GP (6,00 грн/шт.).
Дополнительно прочитать:
Тест: электробритвы. Спутники бритья (2013)
Тест: холодильники. Холодный выбор (2012)
Тест: пароварки. Хорошие уже от 46 евро (2012)
Тест: блендеры. Очень дёшево не получится (2011)
Тест: кофеварки. Лидер по вкусовым качествам Мelitta (2011)
Особенности и преимущества карбоновых аккумуляторных батарей
Спрос на карбоновые аккумуляторные батареи активно возрастает, и на это есть справедливые причины. По сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, они обладают уникальным составом пластин и способны гарантировать более длительный срок службы. Речь идёт и о количестве циклов зарядки-разрядки, и о работе в буферном режиме.
Карбоновые тяговые аккумуляторы уже не являются недоступной новинкой в Украине и впервые были представлены торговой маркой Luxeon. Сейчас в продаже есть 12-вольтовые моноблоки в трёх моделях: на 75 Ач, 100 Ач, 175 Ач и 200 Ач. Другие производители тоже активно работают над созданием аккумуляторов карбонового типа, поэтому ближайшее время ожидается увеличение предложения на украинском рынке.
Проблемы свинцово-кислотных АКБ
Почему же возникла необходимость в производстве новых типов аккумуляторных батарей? Все дело в потребностях потребителей, которым нужен более эффективный продукт для электрических приборов.
В аккумуляторных батареях нуждаются многие бытовые приборы и производственная техника. Когда речь касается резервного питания двигателей, гидравлических механизмов, регистраторов, серверных систем, то в таких ситуациях нет места компромиссу. Электронное оборудования постоянно нуждается в электроэнергии, чтобы обеспечить непрерывную и стабильную работу. Именно здесь возникает первая проблема: аккумуляторная батарея имеет много ограничений, что негативно сказывается на работе техники.
Удивляет тот факт, что инженеры сумели разработать сложные механизмы, уменьшить до минимума размеры деталей, усилить их взаимодействие, но аналогичного прогресса не произошло в АКБ. Эти устройства не меняли свой принцип работы, массу и размер более полувека. Получилось, что именно аккумуляторы стали слабым местом многого современного оборудования.
Помимо упомянутых проблем традиционных АКБ, стоит также отметить другие, не менее важные:
И хотя карбоновые аккумуляторы не являются панацеей от всех перечисленных проблем, но с ограниченным ресурсом заряда-разряда они справляются на отлично.
Особенности карбоновых аккумуляторов
Иногда в контексте карбоновых АКБ встречается синоним графеновых аккумуляторов. Но на данный момент нет проверенной и подтверждённой информации об использовании графена в составе таких пластин. Все официальные источники используют только одно название для этой группы АКБ – карбоновые.
Важные преимущества карбоновых АКБ:
Ограничения в работе АКБ карбонового типа
Справедливости ради стоит сказать о недостатке таких аккумуляторов. В сравнении с другими видами, они хуже держат заряд при высокой токоотдаче. В итоге специалисты не советуют задействовать такие АКБ в некоторых случаях, например для лебедок.
Дело вовсе не в том, что карбоновые аккумуляторы несовершенные. Наоборот, они разрабатывались конкретно как тяговые для равномерной отдачи электроэнергии на протяжении разрядки. Поэтому если вам нужна батарея для устройства, потребляющего большие токи, стоит отдать предпочтение гелевым или AGM моделям.
Когда стоит купить карбоновые аккумуляторы
Такие модели АКБ отлично зарекомендовали себя в системах альтернативной энергетики, а именно для установки в ветрогенераторы, солнечные панели и другое оборудование. Эти устройства обладают необходимыми характеристиками: быстрая зарядка, продолжительная работа, стабильное напряжение.
Специалисты рекомендуют использовать карбоновые аккумуляторы в качестве резервного питания для телекоммуникационной техники. За счёт продолжительного функционирования в буферном режиме эти АКБ идеальны для центров обработки данных, серверных шкафов и проч.
Благодаря хорошей мощности и производительности, карбоновые аккумуляторы используются для работы складской техники. Они не менее востребованы для установки в инвалидных колясках, карах для гольфа и аналогичном оборудовании.
Таким образом, карбоновые аккумуляторы компании Luxeon достойны внимание. Это фабричный Китай, который стоит недорого, но по качеству не уступает аналогичным моделям европейского производства. Выбирайте качественные АКБ карбонового типа и получите их множественные преимущества!
Zinc Carbon Battery |Types of Zinc Carbon Battery | Advantages and Disadvantages
Zinc carbon battery is being popularly used during last 100 years. Generally there are two types of zinc carbon battery generally available – Leclanche battery and Zinc chloride battery. Both of these are primary battery. This battery was invented by Goerge Lionel Leclanche in 1866. This was the first battery in which low corrosive electrolyte ammonium chloride was used.
Before that only strong mineral acids were used as electrolyte of battery system. In this battery cell, one glass jar was used as main container. The container was filled with ammonium chloride solution as electrolyte. An amalgamated zinc rod was immersed in this electrolyte as negative electrode or anode. In this Leclanche battery cell, a porous pot was filled with one to one mixture of manganese dioxide and carbon powder.
A carbon rod was inserted into this mixture.
The porous pot along with the mixture and carbon rod served as positive electrode or cathode and this was placed in the ammonium chloride solution in the jar.In 1876, Leclanche himself improved his own prototype design of zinc carbon battery. Here he mixed a resin gum binder with manganese dioxide and carbon powder to form a compressed solid block of the mixture by hydraulic pressure. Due to this solid structure of cathode mixture, there is no further need of porous pot in Leclanche battery cell.
In 1888, Dr. Carl Gassner, further developed the construction of Leclanche cell. Here he used a paste of plaster of Paris and ammonium chloride as electrolyte, instead of liquid ammonium chloride. Instead of inserting a zinc rod inside the electrolyte in glass container, he made the container by zinc itself. Hence this container also serves as anode of the battery. He minimized local chemical action in his battery by wrapping zinc chloride – ammonium chloride saturated cloths to the cylindrical cathode mix block.
Later he replaced plaster of Paris by wheat flour, in electrolyte mixture. This was the first commercial design of dry zinc carbon battery cell. This was not the end of journey. The Leclanche battery was further developed to meet its ongoing market demand in 20th century. Later acetylene black carbon was used as cathode current collector. This is more conductive than graphite.
Development has also been done in separator design and venting seal system.
After 1960, more effort was directed in development of zinc chloride battery cell. This is also a popular version of zinc carbon battery. Here, zinc chloride is used as electrolyte instead of ammonium chloride. This was developed to provide better performance in the heavy drain application.
In other words, zinc chloride battery is improved substitute of Leclanche’ battery in heavy drain applications.
Chemical Reaction in Zinc Carbon Battery
In Leclanche battery cell, zinc is used as anode, manganese dioxide is used as cathode and ammonium chloride is used as main electrolyte but there is some percentage of zinc chloride in the electrolyte. In zinc chloride battery cell, zinc is used as anode, manganese dioxide is used as cathode and zinc chloride is used as electrolyte.In both of the zinc carbon battery, during discharge, zinc anode involves in oxidation reaction and each zinc atom involved in this reaction releases two electrons.
These electrons come to the cathode through external load circuit.
In Leclanche battery cell ammonium chloride (NH4Cl) exists in electrolyte mixture as NH4+ and Cl –. In cathode MnO2 will be reduced to Mn2O3 in reaction with ammonium ion (NH4+). In addition to Mn2O3 this reaction also produces ammonia (NH3) and water (H20).
But during this chemical process some of ammonium ions (NH4+ ) are directly reduced by electrons and form gaseous ammonia (NH3) and hydrogen(H2).
In zinc carbon battery this ammonia gas further reacts with zinc chloride (ZnCl2) to form solid zinc ammonium chloride and gaseous hydrogen reacts with manganese dioxide to form solid di-manganese trioxide and water. These two reactions prevent formation of gas pressure during discharging of battery. Overall reaction is, A zinc chloride battery is an improved version of zinc carbon battery. These batteries are generally labeled as heavy duty battery. A zinc chloride cell contains only zinc chloride (ZnCl2) paste as electrolyte. This battery provides more current, more voltage and more life than a general purpose zinc carbon battery. The cathode reaction is, Overall reaction is,
Voltage Rating of Zinc Carbon Battery
Standard voltage rating of a zinc carbon battery is determined by the type of anode and cathode materials used in the battery cell. In zinc carbon battery cell, zinc is the anode material and manganese dioxide is the cathode material. Electrode potential of zinc is – 0.7 volt whereas electrode potential of manganese dioxide is 1.28. Therefore, theoretical voltage of each cell should be – (- 0.76) + 1.23 = 1.99 V but considering many practical conditions, the actual voltage output of a standard zinc carbon battery is not more than 1.5 V.
Energy Density of Zinc Carbon Battery Cell
The molar weight of cathode material, manganese dioxide is 87 g/mol. Here in the reaction of the battery it is found that two electrons reduce two manganese dioxide molecules. Hence, as per Faraday’s constant 28.6 Ah can be delivered by complete reduction of one mole or 87 g of manganese dioxide. Therefore, 87/26.8 = 3.
24 g manganese dioxide is required to deliver 1 Ah electricity.The molar weight of anode, material zinc is 65 g/mol. Here in the reaction of battery it is found that two electrons oxidize one zinc atom. Hence, as per Faraday’s constant 28.6 Ah can be delivered by complete oxidation of one mole or 65/2 g or 32.5 g of zinc. Therefore, 32.5/26.8 = 1.
21 g of zinc is required to deliver 1 Ah electricity.
Types of Zinc Carbon Battery
Again Leclanche’ battery are of main two types, general purpose cells and heavy duty cells.In general purpose low cost Leclanche’ battery, pure zinc is used as anode, ammonium chloride is used as main electrolyte along with a percentage of zinc chloride. Here natural manganese dioxide ore is used as cathode material. These batteries are generally used where cost is more a vital factor than their performance.
Application of heavy duty Leclanche’ battery is dominated by zinc chloride battery but still some of the manufacturers continue to produce heavy duty Leclanche’ battery by adding electrolytic or chemical manganese dioxide along with manganese dioxide ore as the cathode.In general purpose zinc chloride battery, pure zinc is used as anode; zinc chloride is used as electrolyte. Sometimes a small quantity of ammonium chloride is added to the electrolyte. Here also natural manganese dioxide ore is used as cathode material.
For Industrial heavy duty applications, electrolytic manganese dioxide is added to natural ore manganese dioxide in cathode. These batteries are in cost competition with heavy duty Leclanche’ battery. This battery has low leakage, compared to Leclanche’ cell.
In extra or super heavy duty zinc chloride cell, very small quantity of ammonium chloride is added to zinc chloride electrolyte. The quantity of zinc chloride must be less than 1% of its cathode weight. The ore manganese oxide is replaced by electrolyte manganese oxide in cathode materials. These cells use paper separator coated with cross linked or modified starches, which enhance their stability in the electrolyte. Extra or super heavy duty zinc chloride battery is used where high performance is required even at the cost of high expenditure. It performs well in low temperature, which is not possible in case of Leclanche’ cell.
Types of Zinc Carbon Batteries according to Size
Size
Weight
Diameter
Height
Reference Figure
N
6.2 gram
12 mm
30.2 mm
AAA
8.5 gram
10.5 mm
44.5 mm
AA
15 gram
14.5 mm
50.5 mm
C
41 gram
26.2 mm
50 mm
D
90 gram
34.2 mm
61.5 mm
F
160 gram
34 mm
92 mm
No – 6
900 gram
67 mm
170 mm
Advantages and Disadvantages of Zinc Carbon Battery
The advantages of Zinc carbon battery can be listed as below.
Advantages of Leclanche’ Battery
Disadvantages of Leclanche’ Battery
Advantages of Zinc Chloride Battery
Disadvantages of Zinc Carbon Battery
Солевая батарейка
Общие правила безопасности
Информация о первой помощи
Рекомендации для родителей
У меня не получается вставить графитовый электрод (воронку, ватный цилиндр) в силиконовую трубку.
Все эти предметы должны плотно сидеть в трубке. Не надо бояться надавить посильнее! Вы также можете взять другой графитовый электрод или ватный цилиндр или обратиться к взрослому за помощью!
Что можно нарисовать на циферблате?
Часы не идут! Что делать?
Убедитесь, что болт прикасается к металлической лапке, а графитовый электрод с другого конца батарейки — к металлической пластинке в часовом механизме.
Почему светодиод не загорается?
Если вы собрали две батарейки и с помощью держателя подключили их к светодиоду, а он почему-то не загорается — не беспокойтесь! Скорее всего, это легко поправить.
Во-первых, попробуйте переподключить провода. Через светодиод электрический ток может проходить только в одном направлении. Убедитесь, что крокодилы подсоединены к металлу, а не к изоляционному материалу.
Теперь проверьте все соединения: компоненты электрической цепи должны быть надежно соединены. Болт должен касаться пружинок в держателе, а графитовые электроды в противоположных концах батареек — металлических частей в корпусе держателя. Наконец, проверьте, чтобы провода были крепко подсоединены к светодиоду и держателю.
Если ничего из этого не помогло, подключите другой светодиод или соберите новую батарейку.
Можно ли использовать обычные батарейки вместо сделанных в опыте?
Мы не советуем подключать к светодиоду из набора обычные батарейки. Светодиод может перегреться или светиться с перебоями.
Смешайте оксид марганца(IV) MnO2 с графитом C. MnO2 будет перетягивать электроны от цинка Zn, а графит будет проводником электронов по смеси.
Вставьте графитовый электрод в силиконовую трубку, которая послужит корпусом для батарейки.
Высыпьте немного смеси оксида марганца(IV) MnO2 и графита C в трубку.
Вставьте ватный цилиндр в трубку и смочите его раствором хлорида аммония NH4Cl. Затем закройте батарейку оцинкованным болтом.
Цинк Zn хорошо отдает электроны e−. Электроны заряжены отрицательно, и именно поэтому конец с Zn нужно пометить зарядом «−». MnO2 охотно забирает те электроны, с которыми расстается цинк, поэтому другой конец будет с отметкой «+». Только вот электроны не могут пройти сквозь вату с раствором NH4Cl — они идут по другому пути.
Одной этой батарейки будет достаточно, чтобы часы заработали! Украсьте циферблат рисунком на свой вкус.
В отличие от раствора NH4Cl, часовой механизм электроны через себя. Это путешествие электронам нужно будет «отработать»: именно благодаря им и крутятся шестеренки часов. По похожему принципу работают все электрические устройства.
ы можете собрать вторую батарейку, повторив шаги 2–5, и использовать их обе, чтобы зажечь светодиод.
Твердые отходы эксперимента и реагенты утилизируйте вместе с бытовым мусором. Растворы слейте в раковину и затем тщательно промойте ее водой.
Как работают солевые батарейки?
Такие батарейки (также известные как марганцево-цинковые элементы или элементы Лекланше) являются химическими источниками электрического тока благодаря происходящей в них окислительно-восстановительной реакции (ОВР). Реакция происходит между оксидом марганца(IV) MnO2 и цинковым порошком Zn. В такой реакции происходит перемещение электронов от одного участника реакции (восстановителя) к другому (окислителю).
Наша батарейка поделена на две части, разделенные ватой: в одной части находится окислитель MnO2, а в другой — восстановитель Zn. Когда батарейка ни к чему не подключена, эти разделенные вещества не могут взаимодействовать друг с другом. Но как только мы подключаем крокодилы к светодиоду, цепь замыкается и начинается реакция: электроны переходят от цинка к марганцу. Они проходят от болта сквозь пружинки, затем по черному проводу к светодиоду (который загорается!) и продолжают свой путь по красному проводу и графитовому электроду к части батарейки с оксидом марганца(IV) MnO2.
Зачем нужен графитовый порошок?
Батарейка работает только тогда, когда у электрического тока нет препятствий. Поэтому все компоненты внутри батарейки должны хорошо проводить электричество.
В отличие от графита, оксид марганца(IV) MnO2 сам по себе плохой проводник, но вот смесь MnO2 и графитового порошка является достаточно хорошим проводником для такой батарейки.
Зачем нужен раствор NH4Cl?
По мере того как электроны переходят от цинка к оксиду марганца(IV), в последнем создается избыток электронов и наоборот, у цинка возникает нехватка электронов. Это всё необходимо сбалансировать, чтобы батарейка надежно работала продолжительное время.
Хлорид аммония NH4Cl в первую очередь является источником протонов H+, которые выравнивают избыток электронов в части с оксидом марганца(IV) MnO2.
А вот хлорид-ионы Cl− решают проблему нехватки электронов у цинка.
Еще на стороне цинка в результате всей этой реакции возникают ионы цинка Zn2+, которые легко образуют в этих условиях нерастворимые соединения. Если этих соединений станет слишком много, электрический ток просто не сможет проходить! И тут тоже помогает хлорид аммония: аммиак NH3, полученный в ходе реакции, образует водорастворимое соединение с Zn2+, и теперь ход электрического тока ничем не затруднен.
Чем солевые батарейки отличаются от алкалиновых?
Батарейки могут иметь разную структуру, но по большей части всё зависит от электролита. Как мы уже знаем, в состав солевых батареек входит хлорид аммония NH4Cl — соль, которая и дала этому типу бытовое название. А вот алкалиновые (щелочные) батарейки содержат щелочь, а точнее гидроксид щелочного металла (лития, натрия или калия). Причем гидроксид калия KOH используют чаще всего. Кстати, алкалиновые батарейки работают дольше, чем солевые.
Как при покупке отличить солевую батарейку от алкалиновой?
Обратите внимание на маркировку корпуса — обычно это одна-две буквы и цифры. Если видите букву R, значит батарейка солевая, а если LR, то алкалиновая. Литиевые батарейки помечают буквами CR. Ну а если там SR или PR, значит вам повезло найти редкую серебряную или воздушно-цинковую батарейку! Идем дальше. Рядом с буквой увидите одну или две цифры — так производители обозначают форму и размер. На «пальчиковых» батарейках (АА) пишут 03, а на «мизинчиковых» (ААА) пишут 6. Например, у щелочной батарейки AA будет маркировка LR03.
Что можно зарядить солевыми батарейками?
Вообще, солевыми батарейками можно зарядить любое устройство. Вот только маленькой батарейки не хватит, чтобы зарядить, скажем, холодильник или стиральную машину. Зато фонарики, игрушечные машинки, наручные и комнатные часы солевым батарейкам вполне по силам!
Солевой батарейкой, которую мы собрали, можно зарядить светодиодный фонарик, наручные часы или небольшой калькулятор. Для исправной работы таким устройствам нужно совсем немного электричества.
Сколько «живут» такие батарейки?
Энергии, которую дает батарейка, похожая на нашу, обычно достаточно для 2–3 часов непрерывной работы светодиода. А если постараться и собрать ее с особой точностью, заряда хватит на целых 10–12 часов!
Моя батарейка чем-то отличается от магазинной?
С точки зрения химии, эти батарейки абсолютно одинаковые! Основное различие лишь в структуре. В магазинной солевой батарейке более тонкие окислительные (MnO2) и восстановительные (Zn) слои. А еще у нее бо́льшая поверхность мембраны (в нашем случае — ватный цилиндр).
В отличие от нашей, такая батарейка дает более сильное напряжение и может заряжать больше устройств, например мощный фонарик, ТВ-пульт, игрушку, компьютерную мышь. Кроме того, такая батарейка герметична, а значит из нее не будет испаряться электролит (раствор хлорида аммония NH4Cl).
Кстати, если бы не это испарение, наша батарейка служила бы дольше.
Солевые батарейки
Повсеместное использование потребителем мелкой бытовой техники влечет за собой потребность в источниках питания, или цепи одиночных гальванических элементов, которые в быту называются батарейками. Их первое появление произошло в 1800 году, благодаря итальянскому физику Алессандро Вольта. Они различаются по габаритным размерам и форме, напряжению, емкости, типу элемента питания. Широкое распространение на рынке малой техники и электроники получили щелочные и солевые батарейки.
Что такое солевые батарейки?
Солевые батареи — источники электрического тока, возникающего в простейшем устройстве благодаря химической реакции. Иногда их называют карбон цинковые батарейки или карбоновые. Вид элементов считается наиболее дешевым, но с малой энергоемкостью, поэтому хорошо подходят для маломощных устройств. В приборах с высоким энергопотреблением, либо с характерными скачками тока нагрузки и температуры, они проработают недолго, поэтому не используются.
Обозначение солевых элементов питания
Обозначение солевых батареек принято по нескольким стандартам:
Например, маркировка солевой батарейки R 6 означает: круглая, цилиндрической формы, пальчиковая, солевой тип элемента, габаритных размеров 14,5х50,5, емкостью 1100 мАч. Стандартное напряжение — 1,5V. По обозначению R — солевая, которое наносится на этикетку корпуса, видно как отличить солевые батарейки от других разновидностей элементов питания (щелочных или литиевых).
Конструкция и состав
Устройство солевой батарейки достаточно простое и представляет собой:
Рассмотрим состав солевой батарейки с точки зрения химии:
Какие батарейки лучше солевые (1) или щелочные (2)?
Сравнение можно провести в виде таблицы, где хорошо видны преимущества либо недостатки разных типов элементов:
Параметры сравнения
1
2
Температурные режимы, условия эксплуатации
Снижается качество работы при низких температурах, не выдерживают скачки тока
Хорошо работают при низких температурах — до — 20о, легко переносят перепады, не боятся резкого повышения тока нагрузки
Срок годности
2-3 года
5 лет
Применение
Подходят для использования в приборах с малым током потребления
Подходят для работы в технике со средним и высоким потреблением энергии
Плееры, фонари, музыкальные игрушки, диктофоны, тонометры
Выбирая источник питания для прибора с определенными требованиями эксплуатации, нужно знать, как отличить солевую батарейку от щелочной. Если солевая маркируется буквой R, то на щелочных перед ней добавляется буква L – LR.
Выводы и рекомендации
Источник питания этого типа имеет более легкий вес, бюджетную цену. Но срок годности солевых батареек не велик — от 2 до 3 лет, и в процессе хранения может наступить частичный саморазряд, а при использовании — во время резкого скачка тока. Поэтому, учитывая довольно слабые характеристики, но относительно низкую стоимость можно легко приобрести несколько комплектов элементов питания про запас.
Невысокая емкость солевой батарейки (в 2 – 3 раза меньше, в отличие от других видов), ограничивает их использование простыми приборами с малым током нагрузки.
Можно ли заряжать солевые батарейки определить просто: на корпусе устройства, предназначенного для зарядки – аккумулятора, указана его емкость в мАч. Если такой величины нет, то это обычная батарейка, и несмотря на многочисленные советы умельцев, этого делать не стоит, зарядка не даст продолжительного ожидаемого эффекта, либо может привести к несчастному случаю из-за перегревания корпуса и протечки электролита. При необходимости иметь более надежный источник энергии на длительный срок, лучше потратиться на щелочной аналог либо аккумулятор.
Интересный факт: солевая батарея своими руками может быть изготовлена очень просто. Потребуются монеты по 50 копеек, фольга, бумага, раствор соли. Монеты перед работой лучше окунуть в уксусный раствор для очистки поверхности от налета и загрязнений. Собираем устройство: монетка, смоченная в растворе соли бумага, фольга.
Повторяем таким образом несколько раз, получив столбик, на одном конце монета (плюс), на другом — фольга (минус). Ток возникает из-за разности потенциалов, создаваемой электролитом (раствором соли) между металлом фольги и монеты. Такое изобретение получило название Вольтов столб, величина напряжения которого напрямую зависит от количества примененных монет: чем их больше, тем выше напряжение удастся получить.
Но после эксперимента монеты уже не пригодны, они будут иметь налет ржавчины.
Солевые батарейки Ссылка на основную публикацию
самых лучших щелочных, литиевых и аккумуляторных батареек 2020 года для автономного использования
*Обзор лучших по мнению редакции Zuzako.com. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.
самых качественных батареек для автономного использования по состоянию на 2020 год выглядит следующим образом. В таблице отмечены не только наименования товаров, но также их отличительные особенности.
Таблица получилась большой, в нашем рейтинге оказалось сразу 12 товаров. Теперь перейдём к более детальному рассмотрению всех представленных изделий, а также узнаем об их преимуществах и недостатках.
Лучшие солевые батарейки
Чем больше ёмкость у батарейки, тем дольше она прослужит.
Panasonic Zinc Carbon 3R12
Ansmann Heavy Duty Battery
Pkcell Extra Heavy Duty D/R20P
Лучшие щелочные (алкалиновые) батарейки
Обращайте внимание на срок хранения, чем он больше, тем лучше. Выбирайте модели с низким самозарядом. Обычно пользователи покупают ту или иную модель и не всегда сразу начинают использовать её. Даже в этом случае внутри батарейки протекают химические процессы, и если изделие некачественное, то за короткий промежуток времени оно теряет свой изначальный заряд.
Батарейки Duracell Turbo Max AAA/LR 03 продаются в упаковках по 2, 4, 8 и 12 штук, что очень удобно. Товары марки Duracell встречаются везде, так что найти их в магазине не составит труда.
Модель показывает отличную энергоэффективность, даже несмотря на малое рабочее напряжение в 1.5 Вольта. Всё благодаря наличию индикатора заряда, работающего по технологии Powercheck. С помощью этой технологии можно предотвратить большое количество перебоев в работе изделия.
В отличие от большинства других моделей, Duracell Turbo Max можно использовать в устройствах со средним уровнем энергопотребления. К тому же эти батарейки намного более долговечны чем остальные конкуренты. Среди изделий типа ААА, Duracell Turbo Max является одним из лучших и пользуется широким спросом у пользователей.
Duracell Turbo Max AAA/LR03
GP Super Alkaline LR20 встречается сразу в нескольких вариантах упаковок. В них может находиться от 2 до 20 батареек, что является преимущество при выборе.
В самом изделии используется марганцево-цинковая система, что позволяет поддерживать высокую энергоэффективность. Ёмкость прибора составляет 1150 мАч и её вполне хватает для долгой работы. Сам источник питания поддерживает напряжение 1.5 Вольта, что, конечно, мало, но этого достаточно для мелких бытовых устройств.
Серьёзным плюсом батареек можно назвать срок их хранения, который составляет 10 лет. GP Super Alkaline LR20. Однако вам может попасться бракованный товар, который быстро разрядится, будьте осторожны.
Лучшие литиевые батарейки
Energizer Ultimate Lithium AA
Лучшие аккумуляторные батарейки
При выборе аккумуляторной батарейки вам стоит обратить внимание на количество циклов зарядки. Чем их больше, тем дольше вы сможете использовать её. При этом помните, что со временем изделие растеряет свой изначальный потенциал.
Перед тем как отправиться в магазин за покупкой, вы должна определиться с тем, для чего вам нужны батарейки. Нет смысла переплачивать за бренд, если вы хотите приобрести простую модель для беспроводной компьютерной мыши или карманного фонарика.
У многих на слуху реклама продукции от компаний Duracell и Energizer и поэтому очень часто пользователи покупают именно эти батарейки. Однако помимо названых компаний, существуют другие фирмы, товары от которых по своим характеристикам ни в чём не уступают батарейкам Duracell и Energizer. Неплохие изделия получаются у таких фирм как GP, Varta, Ansmann. Причём по стоимости они могут быть намного дешевле.
Если говорить о батарейках типа АА и ААА, то здесь есть три категории, по которым они распределяются: солевые, щелочные, литиевые. Аккумуляторные модели идут отдельно за счёт своих размеров и специфики.
Самую большую энергоёмкость имеют литиевые батарейки, однако зачастую они стоят дороже остальных экземпляров. Литиевые модели прекрасно выдерживают высокие нагрузки и держат сильные импульсные заряды. Срок хранения таких изделий довольно большой и может достигать около 7 лет. Литиевые экземпляры идеально подойдут для фотоаппарата.
Что касается солевых батареек, то у них самая маленькая энергоёмкость, да и к тому же они не предназначены для больших нагрузок. Это самые слабые батарейки, которые могут подойти к устройствам по типу пульта дистанционного управления, калькуляторов или настенных часов. Срок хранения таких изделий очень маленький и обычно он не превышает трёх лет.
Щелочные батарейки занимают промежуточную позицию между литиевыми и солевыми. Щелочные модели ещё называют alkaline, или на русский манер алкалиновые. Срок хранения таких экземпляров может достигать 5 лет. Предназначены они для интенсивной работы в цифровых устройствах.
Теперь немного стоит сказать об аккумуляторных батарейках. В отличие от трёх остальных видов, данная категория в последнее время становится более предпочтительной у пользователей. Принципиальная разница между аккумуляторными моделями и вышеперечисленными моделями заключается в том, что аккумуляторные батарейки можно перезаряжать большое количество раз. Обычно в комплекте идёт также зарядное устройство. Аккумуляторные модели разряжаются чаще чем одноразовые батарейки, но они компенсируют это за счёт большого количества циклов перезарядки.
Следуйте этим простым советам, и вы обязательно выберете качественную модель. Удачных вам покупок!
Оцените публикацию Загрузка…
Алкалиновые батарейки: технические характеристики, виды, область применения и отличие от солевых батареек
Аккумуляторы и батарейки питают бытовые устройства, которые работают автономно от электрической сети: пульты управления, фонарики, кухонные весы, часы или детские игрушки. Действие электрического тока отличается для разных электролитов в их составе. Долгим сроком службы и надежностью отличаются щелочные или алкалиновые батарейки, тогда как солевые элементы питания разряжаются быстрее.
Алкалиновые батарейки под торговыми марками Старт (1), Flash (2) и Космос (3).
История развития
Предок современных батареек – вольтов столб – был изобретен в начале 19 в. итальянским ученым Алессандро Вольта. В составе первого в мире автономного источника питания поочередно соединялись медные и цинковые пластинки – гальванические элементы. Электрический ток возникал из-за химического взаимодействия металла с солевым раствором.
Современные устройства отличаются меньшими размерами и улучшенной производительностью, но имеют такой же принцип действия.
Массовое производство электрических элементов питания началось в середине 19 в. во Франции инженерами Жоржем Лекланше и Эрнестом Барбье. Тогда их применяли в оборудовании телеграфных сетей и железных дорог.
Первый источник тока в промышленных батареях – марганцево-цинковый с солевым раствором – был разработан Лекланше. Позднее в производстве стали пользоваться другими первичными элементами анода и катода, экспериментировать с составом электролита, чтобы уменьшить размеры корпуса, но увеличить удельную емкость и срок службы батареек.
Щелочной раствор для химического взаимодействия анода и катода впервые использовали в 20 в. Томас Эдисон и Вальдемар Джангнер, но работали изобретатели независимо друг от друга. В 1950 г. канадский инженер Льюис Урри применил щелочь для марганцево-цинковых батареек, а уже через 10 лет запатентовал эту разработку.
Щелочные и алкалиновые батарейки – отличия
Щелочные батарейки также называются алкалиновыми. Название происходит от английского слова «alkaline», которое переводится как «щелочь» и определяет тип электролита в составе устройств питания. На оболочках батареек иностранного производства есть соответствующая надпись на английском языке.
Схема устройства алкалиновых и солевых батареек.
Отличие щелочных батареек от солевых
Чем отличаются солевые и щелочные элементы питания:
Состав батарейки
Состав щелочных аккумуляторов идентичен с солевыми аналогами. Характеристики устройства повышаются за счет разницы в проводящем ток растворе и измененной конструкции.
Из каких химических компонентов состоят алкалиновые аккумуляторы:
Как устроен элемент питания
Составные части элементов питания на щелочной основе расположены в обратном порядке в сравнении с конструкцией солевых АКБ.
Общая схема устройства алкалиновой батарейки.
Компоненты алкалиновых батареек:
При нарушении условий эксплуатации концентрация газов в оболочке возрастает, конструкция разгерметизируется и электролит вытекает. Чтобы увеличить срок годности алкалиновых батареек, в раствор щелочи добавляются загустители, а порошок цинка дополнительно ингибируется против коррозии.
Классификация алкалиновых батареек
Маркировка щелочных аккумуляторов отличается у производителей из разных стран, поэтому устройства классифицируют по нескольким параметрам.
Пять видов популярных батареек.
По внешней оболочке различаются:
Алкалиновые батарейки имеют на корпусе маркировку: L, LR, Alkaline Battery.
Характеристики щелочных элементов питания
Производители АКБ на основе щелочных растворов указывают следующие характеристики устройств:
Параметры напряжения и мощности необходимо учитывать при выборе батареек для работы с токами высоких разрядов. Наибольшая производительность отмечается при чередовании повышенных нагрузок и продолжительного бездействия устройств.
Пять популярных типоразмеров элементов питания.
Где используются щелочные батарейки
Хорошая производительность и широкий выбор технических параметров сохраняют востребованность этих элементов у потребителей.
Какие приборы питаются от алкалиновых батареек:
У некоторых алкалиновых батареек есть температурный индикатор заряда.
Преимущества и недостатки батареек на щелочной основе
Щелочные аккумуляторы обладают следующими положительными сторонами:
Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?
Перезаряжаемые алкалиновые устройства выпускаются не всеми производителями. На коробке и корпусе элементов есть отметка RAM (Rechargeable Alkaline Manganese Battery, т. е. перезаряжаемая щелочная марганцевая батарея).
Стоят полуторавольтовые аккумуляторные батареи дороже, но быстро окупаются. Важно отметить, что их емкость рассчитана на 20-25 подзарядок, затем устройство изнашивается и отправляется на утилизацию.
Обычные батарейки на щелочной основе являются одноразовыми и не предусматривают повторного использования. Восстановить емкость элемента способами, придуманными для солевых батареек, не получится, и применять их небезопасно.
Аналоги щелочных батареек и их цена
Наряду с элементами питания на основе щелочных растворов используются сухие (солевые угольно-цинковые или хлорид цинковые), ртутные, серебряные, литиевые источники энергии.
Rechargeable или recharge на корпусе алкалиновой батарейки означает, что её можно заряжать.
Отличительные черты этих устройств:
Полезные рекомендации
За 12 месяцев хранения щелочная батарейка теряет 10-15% заряда, поэтому рекомендуется использовать устройство сразу после покупки, не выбирать товары с истекающим сроком годности.
Забытые в слоте питания батарейки часто протекают из-за усиливающейся при саморазряде химической реакции. Это чревато порчей техники, поэтому из неиспользуемых пультов, игрушек или других приборов элементы лучше вынимать.
Не рекомендуется пытаться зарядить любые элементы питания, кроме аккумуляторных батарей, которые имеют соответствующую отметку. Для перезарядки используются специальные приборы, другие способы небезопасны и не гарантируют результата.
Утилизацией использованных батареек занимаются компании по переработке токсичных отходов. В крупных российских городах обязательно есть по несколько пунктов приема.
Выбрать форму, размер и емкость устройства поможет инструкция по эксплуатации техники. Выбор производителя остается за покупателем, однако на рынке востребованы товары мировых брендов (Philips, Toshiba, Sony, Duracell, Panasonic и др.).
Алкалиновые батарейки: технические характеристики, виды, область применения и отличие от солевых батареек Ссылка на основную публикацию
/britva_03_168x.jpg "батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть фото батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть картинку батарейка цинк карбон что это такое. Картинка про батарейка цинк карбон что это такое. Фото батарейка цинк карбон что это такое")
/SNPCH_02_168x.jpg "батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть фото батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть картинку батарейка цинк карбон что это такое. Картинка про батарейка цинк карбон что это такое. Фото батарейка цинк карбон что это такое")
/UFO.jpg "батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть фото батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть картинку батарейка цинк карбон что это такое. Картинка про батарейка цинк карбон что это такое. Фото батарейка цинк карбон что это такое")
/004.jpg "батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть фото батарейка цинк карбон что это такое. Смотреть картинку батарейка цинк карбон что это такое. Картинка про батарейка цинк карбон что это такое. Фото батарейка цинк карбон что это такое")
